Forschungsthema

Kurztitel	Zeitfestigkeit Nitrieren
Projektbeginn	Q1/2025
Förderung	FVA-Nr. 615/IV, IGF-Nr. 01IF23516N / FE 2 Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, BMWK
Projektpartner	Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien, IWT
Kontakt	Dr.-Ing. T. Tobie

Projektbeschreibung

Die zeit- und betriebsfeste Auslegung von hoch beanspruchten Bauteilen gewinnt im Hinblick auf Ressourceneffizienz und Leichtbau eine immer größere Bedeutung. Bereits heute sind zahlreiche Praxisanwendungen nicht dauerfest, sondern in der Regel betriebsfest ausgelegt, um entsprechende Potentiale hinsichtlich der Leistungsdichte zu heben und Gewicht einzusparen. Durch thermochemische Randschichtwärmebehandlungsverfahren, wie das Nitrieren, werden die Gebrauchseigenschaften von Zahnrädern gegenüber dem vergüteten Grundwerkstoff signifikant verbessert.

Jedoch bestätigen Ergebnisse aus Vorgängervorhaben [1, 2] eine aus der Literatur bekannte erhöhte Überlastempfindlichkeit nitrierter Verzahnungen im Bereich der Zeitfestigkeit [3-5]. Diese Überlastempfindlichkeit trat sowohl bei baugrößenüblicher, als auch bei erhöhter Nitrierhärtetiefe (NHD) auf.

Im beantragten Forschungsvorhaben soll daher die Zeitfestigkeit nitrierter Verzahnungen untersucht werden, um diese mit Kenntnis der zugrundeliegenden werkstofftechnischen Mechanismen durch gezielte Wärmebehandlungsmaßnahmen zu steigern.

 

Literatur

[1] Hoja, S. and A. Sitzmann, FVA-Nr. 615 III - Ermittlung und Steigerung der Tragfähigkeit von tiefnitrierten Zahnrädern. 2023, Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.: Frankfurt.

[2] Sommer, M. and A. Sitzmann, FVA-Nr. 386 III - Verbindungsschichtdesign für tragfähigkeitsoptimierte Zahnflanken. 2023, Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.: Frankfurt.

[3] Albertin, L., et al. Load carrying capacity of nitrided steel gears. in 94FTM4 American Gear Manufacturers Association. 1994. St. Louis.

[4] Kunst, H., P. Oster, and M. Elstorpff. Investigation of Load Carrying Capacity of NitroCarburized Gears. in 3eme Congres Mondial des Engrenages et des Transmissions.1992. Paris.

[5] Rettig, H., Nitrieren im Getriebebau - Versuchsergebnisse zur Belastbarkeit gas- und badnitrierter Stirnräder. Konstruktion, 1966. 18(3).